DE1570998A1 - Process for the continuous production of urea-formaldehyde condensation products - Google Patents

Process for the continuous production of urea-formaldehyde condensation products

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DE1570998A1 DE19651570998 DE1570998A DE1570998A1 DE 1570998 A1 DE1570998 A1 DE 1570998A1 DE 19651570998 DE19651570998 DE 19651570998 DE 1570998 A DE1570998 A DE 1570998A DE 1570998 A1 DE1570998 A1 DE 1570998A1
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Dipl-Chem Dr Lot Brucker-Voigt
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    • C08G12/04Condensation polymers of aldehydes or ketones with only compounds containing hydrogen attached to nitrogen of aldehydes with acyclic or carbocyclic compounds
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Description

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Harnstoff-Formaldehyd=-Kondensationsprodukten.Process for the continuous production of urea-formaldehyde = condensation products.

Im DBP 888 927 ist ein Verfahren zur erstellung von harnstoffharzen beschrieben, welches in zwei Stufen durchgeföhrt werden soll. In einer ersten Stufe wird unter lot aren und Durchmischen bei 100°C und einem pH-Wert von 6,7 bis 7,3 gearbexLet, in einer zweiten Stufe wird dann die Kondensation unter Zusatz von Borsäure zu Ende geführt.In DBP 888 927 there is a process for the production of urea resins described which should be carried out in two stages. In a first stage Is under lot aren and mixing at 100 ° C and a pH of 6.7 to 7.3 gearbexLet, in a second stage, the condensation is then carried out with the addition of boric acid brought to the end.

Abgesehen davon, daß es sich lllerbei um ein diskentinuierliches Verfahren handelt, hat dieses Verfahren nach einer Erkenntnis der Erfindung den sehr großen Nachteil, daü die erste Verfahrensstufe in Rührkesseln durchgeführt wird, wodurch die Reaktionspartner einem Reaktionsmilieu ausgesetzt werden, welches ihrem Neaktionsgrad oder -alter nicht adäquat ist: Anteile ungleichen Reaktionsalters kopien miteinander in Berührung und reagieren miteinander.Apart from the fact that it is a batch process is, according to a finding of the invention, this method has the very large one Disadvantage that the first process stage is carried out in stirred kettles, which means the reactants are exposed to a reaction medium that corresponds to their degree of reaction or age is inadequate: Proportions of unequal reaction age are copies of each other in touch and react with each other.

Die Bildung insbesondere kurzgliedriger Ringkondensate (Uronringe), welche die Qualität des Endproduktes ungünstig beeinflussen, wird hierdurch begünstigt. Ein Harnstoff-Formaldehyd-Kondensationsprodukt wird um so bessere physikalische Endwerte haben, je gleich mäßiger und größer die Moleküle bei der Herstellung ausfallen ; dies konnte bis jetzt jedoch noch nicht erreicht werden.The formation of short ring condensates in particular (uron rings), which have an unfavorable influence on the quality of the end product is favored by this. A urea-formaldehyde condensation product becomes all the better physical The more uniform and larger the molecules are during production, the final values have ; however, this has not yet been achieved.

Um diese einschneidenden Nachteile zu vermeiden, schlägt die Frfindung bei eine. Verfahren zur herstellung von Kunetharzen auf der Basis llarnstoff-For.aldehyd vor, so vorzugehen, daß die Reaktion derart in zwei Ha@ptstufen unterschiedlicher REaktionsbedingungen abläuft, daU die Reaktion in der ersten Stufe ohne Rückmischung unter wilden Reaktionsbedingungen nur bis zur überwiegenden Bindung des Yorealdehyds an den Harnstoff zu gleichmäßigen kurzkettigen und im wesentlichen noch nicht weit vernetzten Produkten erfolgt und daß das Reaktionsgemisch dann in einer zveiten Reaktionsstufe der Rückmischung unter verschärften Reaktionsbedingungen bis zur überwiegenden Bildung längerkettiger und wenig wasserlöslicher Produkte unterworfen wird.In order to avoid these drastic disadvantages, the invention suggests at a. Process for the production of synthetic resins based on urea-formaldehyde before proceeding in such a way that the reaction is so different in two main stages Reaction conditions take place, that the reaction in the first stage without back mixing under wild reaction conditions only up to the predominant binding of the yorealdehyde to the urea to uniform short-chain and essentially not yet far crosslinked products takes place and that the reaction mixture then in a second Reaction stage of the backmixing under more severe reaction conditions up to subject to predominant formation of longer-chain and less water-soluble products will.

Im einzelnen kann das Verfahren nach der Erfindung vorzugsweise so durchgeführt werden, daß die Reaktionskomponenten zunächst miteinander vermischt werden und das Gemisch in einen rohrähnlichen Reaktor kleineren querechnitts der ersten Verfahrensstufe eingeleitet wird, wo die Reaktionsteilnehmer ohne Rücknischung iteinander reagieren ; von da werden sie dann in der zweiten Verfahrensstufe zur Vernetzung und Bildung längerkettiger Moleküle einen oder mehreren Gefäßen größeren Querschnitts zugeleitet, in welchen die Reaktion unter Rückmischung zu Ende geführt wird.In particular, the method according to the invention can preferably be as follows be carried out that the reaction components are first mixed with one another and the mixture in a tube-like reactor smaller cross section of the The first stage of the process is initiated, where the reactants without re-mixing it react to each other; from there they become in the second stage of the process Cross-linking and formation of longer-chain molecules in one or more larger vessels Cross-section supplied, in which the reaction was completed with backmixing will.

Unter Vermeidung der Rückmischung ist im Sinne der Erfindung zu verstehen, daß die Reaktionspartner eine. jeweils ihrem Kondensationsgrad günstigen Reaktionsmilieu ausgesetzt sind und nicht Anteile ungleichen Reaktionsalters miteinander verwischt werden und zur Reaktion gelangen können.For the purposes of the invention, avoidance of backmixing is to be understood as meaning that the reactants a. reaction medium favorable to their degree of condensation are exposed and not blurred shares of unequal reaction age with each other and can react.

Die vorliegende Erfindung bringt nicht nur die Aufteilung des Verfahrens in zwei Stufen neuer Art sondern sie enthält darüber hinaus einen weiteren grundlegenden Gedanken, der insbesondere zueausen mit diesem Zweistufenverfahren Uedeutung hat.The present invention does not only bring the division of the process in two stages of a new kind but it also contains another fundamental one Thought that is particularly relevant to this two-step process.

Keines der bisher bekannten diskontinuierlichen oder kontinuierlichen Verfahren der genannten Art geht näher auf die Bedingungen bei Beginn des Verfahrens ein; es wird höchstens erwähnt, daß im Beginn des Verfahrens mit niedrigeren Texperaturen und einem höheren pH-Wert gearbeitet wird als gegen Ende des Verfahrens.None of the previously known discontinuous or continuous Procedure of the type mentioned goes into more detail on the conditions at the beginning of the procedure a; at most it is mentioned that in the beginning of the process with lower text temperatures and a higher pH is used than towards the end of the process.

Hier gibt die vorliegende Erfindung nähere Anweisungen; sie bestehen darin, daß die Anfangsbildung der Kondensationsprodukte langsam und so kontrolliert vor sich gehen soll, daß eine optisale Anlagerung des Formaldehyds an den Harnstoff erfolgt und für das Fortschreiten der Kondensation die jeweils gümstigsten Bedingungen vorliegen Es wurde nämlich die weitere Erkenntnis gewonnen, da9 der Beginn eines Kondensationsprozesses der eingangs genannten Art den gesamten Prozeßverlauf prägt; d.h., eine exakte Führung der Temperatur und Steuerung des pH-Wertes gerade in den ersten Prozeüabschnitten eröffnet die Möglichkeit, in jedeM Verfahrensabschnitt immer gerade die Bedingungen zu schaffen, welche diesem jeweils förderlich sind und die Kondensation in optimaler Weise beeinflussen.Here the present invention provides further instructions; they exist in that the initial formation of the condensation products is slow and controlled should happen that an optional addition of the formaldehyde to the urea takes place and the most favorable conditions for the progress of condensation This is because the further knowledge was gained that the beginning of a Condensation process of the type mentioned characterizes the entire course of the process; i.e., an exact control of the temperature and control of the pH value in the The first process section opens up the possibility of going into each process section always creating the conditions that are conducive to it and influence the condensation in an optimal way.

So soll nach einem weiteren Merkmal der Erfindung eo vorgegangen werden, daß unmittelbar nach der Mischung der Reaktionstelnahmer die Mischung etwa bei Raumtemperatur in ein unbeheiztes Rohr eingeleitet wird, in welchem der schwach exotherme Prozeß seinen Anfang nimmt; gerade die bei dem schwach exothermen Prozeß entstehende geringe Temperatur schafft ein Reaktionsmilieu, welches der prozeßeinleitung sehr förderlich ist. Jedes Kühlen oder heizen würde den Prozeßbeginn ungünstig beeinflussen. Bei Erreichung von etwa 30°C und nach Absinken des pH-Wertes unm weniger als 10 % wird die Reaktionsmischung einem nächsten Reaktor, vorzugsweise einem zweiten Rohr, zugeleitet, das auf einer konstanten Temperatur von 35° bis 45°C (vorzugsweise 400C) gehalten wird. je nachdem, ob eine dritte Unterteilung dieser ersten Verfahrensatufe nötig ist; ein evtl. angeschlossener dritter Abschnitt besteht vorzugsweise a@s einem weiteren Rohr, das auf 450 bis 55°C (vorzugsweise 500C) erwärmt wird, w@-bei an Ende dieses Hehres ein pH-Wert von etwa 6,9 bis 6,0 (je nach Anfangsbedingungen) erreicht werden soll.Thus, according to a further feature of the invention eo should be proceeded, that immediately after mixing the reaction elements, the mixture is at about room temperature is introduced into an unheated pipe, in which the weakly exothermic process begins; precisely that which arises in the weakly exothermic process low Temperature creates a reaction environment which is very conducive to initiation of the process is. Any cooling or heating would adversely affect the start of the process. at Achievement of about 30 ° C and after the pH value has dropped to less than 10% the reaction mixture is fed to a next reactor, preferably a second tube, this is kept at a constant temperature of 35 ° to 45 ° C (preferably 400C) will. depending on whether a third subdivision of this first procedural stage is necessary is; a possibly connected third section preferably consists of a another tube, which is heated to 450 to 55 ° C (preferably 500 ° C), w @ - at At the end of this period, a pH of about 6.9 to 6.0 (depending on the initial conditions) should be achieved.

In der zweiten Verfahrensatufe sollen ebenfalls bei einer besonders bevorzugten Auführungsform der Erfindung mindestens zwei Abschnitte vorgesehen sein; die Temperatur kann in beiden Abschnitten dieselbe setn, etwa 100°C, der pH-Wert sinkt in zweiten Gefäß weiter ab.In the second stage of the procedure, a special preferred embodiment of the invention, at least two sections are provided; the temperature can be the same in both sections, about 100 ° C, the pH value continues to sink in the second vessel.

Durch diese stufen- bzw.abechsittsweise Unterteilung des Verfahrens -die je nach den Verfahrensziel variierbar ist - ist nicht nur eine kontinuierliche Arbeitsweise möglich sondern ein exaktes Abstimmen des Verfahrens auf Art und Qualität des zu erzielenden Endprodukten; schließlich gewährleistet das neue kontinuierlich angewandte Verfahren eine gleichmäßige Zusammensetzung und gleichbleibende Qualität des jeweils gewünschten Endproduktes Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß nit einen verhältnismäßig geringes Formaldehydanteil, nmlich von etwa 1,7 bis ca. 1,45 Mol Fornaldehyd auf 1 Mol Harnstoff, ohne Schwierigkeiten gearbeitet werden kann.Through this gradual or alternating subdivision of the procedure - which can be varied depending on the objective of the procedure - is not just a continuous one The way of working is possible, but an exact adjustment of the process to the type and quality the end product to be achieved; after all, the new guarantees continuously applied processes a uniform composition and consistent quality of the end product desired in each case Another advantage of the present invention is that nit a relatively low proportion of formaldehyde, namely from about 1.7 to about 1.45 moles of formaldehyde to 1 mole of urea without difficulty can be worked.

Irr Verrichtung zur Durchführung diesse Verfahrens besteht u mindestens einem rohrhalichen Reaktor kleineren Querschnitt@ für die erste Verfahrensstufe und mindestens ineu Gefäß größeren Querschnitts, welch letzteres mit einer Rühreinrichtung oder @ergleichen ausgestattet ist.There is at least one task to carry out this procedure a tubular reactor with a smaller cross-section @ for the first process stage and at least one vessel with a larger cross-section, the latter with a stirring device or @equivalent.

Die Regelung und insbesondere die Varilerung des Verfahrens läßt sich dann besonders gut durchführen, wenn zu Beginn des Verfahrens ein rohrähalicher Reaktor vorgesehen ist, der ohne Temperaturregelung nur die bei der exothermen @eaktion entstehende Wärme ausnutzt; diesem ersten Reaktr, in welchem die Reaktionsteilnehmer entsprechend der ersten Verfahrensatufe noch nicht ausreagi@rt oben, kann ein we@terer und evtl. ein dritter Reaktor nachgeschaltet werden, die jeweils rit Temperaturregelung ausgestattet sind; gleiches gilt für die beiden letzten Reaktoren in der Verfahrenskette, wobei die Temperaturregelung su durchgeführt wird, daß die Temperatur in jeden der vorderen Reaktoren von einen zum anderen sprunghaft ansteigt, wogegen sie bei den letzten Reaktoren, entsprechend der zweiten Verfahrensstufe, in allen Reaktoren dieselbe ist.The regulation and in particular the varilation of the method can be then perform particularly well if at the beginning of the procedure a tubular Reactor is provided which, without temperature control, is only used for the exothermic reaction takes advantage of the resulting heat; this first Reaktr, in which the reactants according to the first procedural stage not yet fully reacted above, a furtherer and possibly a third reactor, each with temperature control are equipped; the same applies to the last two reactors in the process chain, wherein the temperature control is carried out su that the temperature in each of the front reactors jump from one to the other, whereas in the last reactors, corresponding to the second process stage, in all reactors is the same.

Das Verfahren nach der Erfindung kann in einer Apparatur betrieben werden, wie @ie in der Zeichnung schematisch als Ausf@hrungsbeispiel angedeutet ist; darin bedenten; 1, 10 und 100 drei rohrähnliche Reaktoren der Verfahrensatufe 1, 2 und 20 zwei Rührapparate der Verfahrens@tufe Ii, 3 einen Mischkessel nit den Zuleitungen 30, 31 und 32, 4 eine Eindampfanlage und 40 die Ableitung ftir das gewonnene Produkt.The process according to the invention can be operated in one apparatus are schematically indicated as an exemplary embodiment as shown in the drawing is; included therein; 1, 10 and 100 three tubular reactors of the process stage 1, 2 and 20 two agitators of the process @ stage Ii, 3 a mixing tank with the Feed lines 30, 31 and 32, 4 an evaporation plant and 40 the discharge for the obtained Product.

Mit Pfeilen an den Reaktoren 10, 100, 2, 20, 3 und 4 ist jeweils eine Temperaturregelung angedeutet; in welcher Form diese in der Praxis durchgeführt wird, ist nicht Gegenstand der Erfindung.With arrows on reactors 10, 100, 2, 20, 3 and 4 there is one each Temperature control indicated; in what form this is carried out in practice is not the subject of the invention.

Der Temperaturverlauf ist in dem Diegramm offenbart, welches im unteren Teil der sch@matischen Zeichnung angefiibrt ist; di. Jeweils vorherrschenden ungefähren Temperaturen sind in das Diagramm eingetragen; das gleiche Diagramm offenbart in der absteigenden Linie (gestrichelt) die selbstätige Veränderung des pH-Wertes nach reiner einmaligen Einstellung, wogegen die aufsteigende punktierte Linie das Fortschreiten der Reaktion kennzeichnet.The temperature profile is revealed in the diegram, which in the lower Part of the schematic drawing is indicated; di. Respectively prevailing approximate temperatures are plotted in the diagram; reveals the same diagram in the descending line (dashed) the automatic change of the pH value after a purely one-time setting, whereas the ascending dotted line does that Indicates progression of the reaction.

Beispiel 1 In den Löcher 3 werden über eine Pulpe und die Leitung 31 1.000 ml/h 37-gewichtsprozentiger Formaldehyd und über eine Dosiervorrichtung und die Leitung 32 485 g/h Harnstoff eingetragen, wobei der harnstoff ii Formaldehyd gelöst wird. Über die Leitung 30 wird it einen neutralisationsmittel, z.B. Natronlauge, und einer entsprechenden pH-Regeleinrichtung der für den Endkondensationsgrad erforderliche und gewünschte pH-Wert (in diesem Fall pH 7,8) eingestellt. Aus den Hörer 3 gelangt die so für die Kondensation vorbereitete Lösung mittels einer Pulpe iit Raumtemperatur (200C) in den ersten Rohrreaktor 1, in welden die Anlagerung von Formaldehyd an Harnstoff zu Methylolharnatoffen vor ich geht. Der pH-Wert fällt vom Eintritt in den Heaktionsabschnitt von 7,8 selbständig auf 7,2 an Austritt. Gleichzeitig erfolgt ein langsamer selbstätiger Temperaturanstieg von 20 0C nach 30°C.Example 1 In the holes 3 are a pulp and the pipe 31 1,000 ml / h of 37 weight percent formaldehyde and a metering device and the line 32 entered 485 g / h of urea, the urea ii being formaldehyde is resolved. A neutralizing agent, e.g. sodium hydroxide solution, is applied via line 30. and a corresponding pH control device that is required for the final degree of condensation and set the desired pH (in this case pH 7.8). Comes out of handset 3 the solution thus prepared for condensation by means of a pulp at room temperature (200C) in the first tubular reactor 1, in welden the addition of formaldehyde Urea to methylol urate before I go. The pH drops from entering into the section from 7.8 independently to 7.2 at exit. Takes place at the same time a slow automatic temperature rise from 20 ° C to 30 ° C.

1. folgenden Reaktionsabschnitt 10 wird durch Außenheizung die Reaktionsmischung auf 330 bis 40°C erwärmt, wobei die Temperatur im Gegensatz zu. Reaktionsabschnitt 1 über den ge@amten Bereich konstant gehalten wird. In gleicher Art wie bei 1 fällt der pH-Wert über die gesamte Strecke langsam und stetig weiter ab; von pH 7,2 an Eintritt auf etwa 6,9 am Ausgang des Abschnitts. Im Reaktor 100 erflgt bei 45° bis 50°C ein weiteres Absinken des pH-Wertes auf 6,2.1. The following reaction section 10 is the reaction mixture by external heating heated to 330 to 40 ° C, the temperature being in contrast to. Reaction section 1 is kept constant over the entire range. In the same way as with 1 falls the pH value continues to decrease slowly and steadily over the entire distance; from pH 7.2 on Entry to about 6.9 at the exit of the section. In reactor 100 erflgt at 45 ° to 50 ° C a further decrease in the pH value to 6.2.

Mit dem Austritt aus den Reaktor 100 (aus der Verfahrensstufe I) ist die sogenannte Vorkondensation weitgehend beendet, d.h., der anfangs freie Formaldehyd ist zu 70 % an Harnstoff zu Methylolharnstffen gebunden; gewisse niedrigkettige Kondensationsprodukte haben sich jedoch schon gebildet. Die Produkte sind unendlich mit Wasser verdünnbar.With the exit from the reactor 100 (from process stage I) is the so-called precondensation largely ended, i.e. the one at the beginning free 70% of formaldehyde is bound to urea to form methylol urea; certain low chain However, condensation products have already formed. The products are infinite can be diluted with water.

In der Verfahrensstufe II, bestehend aus den Rührkesselreaktoren 2 und 20, erfolgt die Endkondensation bei Siedetemperatur der Lösung bei Normaldruck unter intensivem Rühren bei gleichbleibender Temperatur in beiden Reaktoren, wobei im Reaktor 2 eine selbsttätige pH-Einstellung auf 5,9 und im Reaktor 20 auf 5,8 erfolt. Das Kondensationsprodukt ist folgendermaßen verdünnt: 2 ml geben mit 12,0 ml Wasser eine deutliche Trübung bzw. 2 ml geben mit 4,5 ml absolutem Äthanol eine deutliche Trübung.In process stage II, consisting of the stirred tank reactors 2 and 20, the final condensation takes place at the boiling point of the solution under normal pressure with vigorous stirring at constant temperature in both reactors, wherein in reactor 2 an automatic pH adjustment to 5.9 and in reactor 20 to 5.8 takes place. The condensation product is diluted as follows: add 2 ml with 12.0 ml of water a clear cloudiness or 2 ml give a with 4.5 ml of absolute ethanol clear cloudiness.

Die Verweilzeit in der Verfahrensstufe I beträgt in allen drei Abschnitten je ca. 45 Minuten, in der Verfahrensstufe II in beiden Reaktionsabschnitten je etwa 30 Minuten. Die Einstellung der Verweilzeiten richtet sich nach den gewünschten Endprodukten, der Art und Beschaffenheit der Ausgangsprodukte und den durch die Apparaturen geschaffenen Bedingungen.The residence time in process stage I is in all three sections approx. 45 minutes each, in process stage II in each of the two reaction sections approx 30 minutes. The setting of the dwell times depends on the desired End products, the type and nature of the starting products and the Conditions created by apparatus.

Wird das so gewonnene Kondensationsprodukt gleich weiter verarbeitet, dann braucht es nicht stabilisiert zu werden sondern es kann direkt der Verbrauchastelle zugeleitet werden. Wird es dagegen längere Zeit gelagert, dann empfiehlt es sich, die 47 %ige Harzlösung auf einen höheren Feststoffgehalt - in der Regel auf 66 % - einzudampfen.If the condensation product obtained in this way is processed further, then it does not need to be stabilized but can go directly to the point of consumption be forwarded. If, on the other hand, it is stored for a longer period of time, it is advisable to the 47% resin solution to a higher solids content - usually to 66% - to evaporate.

Die aus 4 bei 40 austretende Harz lösung weist je nach den gegebenen Verhältnissen eine ausreichende Lagerfähigkeit auf und kann den weiteren Verwendungszwecken zugeführt werden.The resin solution exiting from 4 at 40 has depending on the given Conditions have a sufficient shelf life and can be used for other purposes are fed.

Beispiel 2 Im Anklang an Beispiel 1 wird der Anfangs-pH-Wert auf 7, eingestellt, wobei ein Endprodukt von höheres Kondensationsgrad erhalten wird. Die durch die verschiedene Anfangs-pH-Einstellung hervorgerufenen pH-Änderungen über die einzelnen Reaktionsstufen sind aus der folgenden Tabelle ersichtlich: I II Endprodukt 1 10 100 2 20 Alkohol - 20 - 300 40 500 100° 1000 Wasser-Fällung 1 I I 1 Alkohol Wasser ph ph ph ph ph .1 ii Rep. 1 7,8 .7,2 7,2 + 6,9 6,9 + 6, 2 5,9 5,8 4,3 - S,O >12,0 Rep. 2 7,4 + 7,0 7>0 + 6,7 6,7 9 6, a 5. 7 5,6 3,5 - 4,0 9,0 Rep. 3 7,4 a 6, 9 > 6,9 + G, 4 + 6,1 6,o 4,0 G,O 7,0 Rep. 4 7>4 zu7,1 7,1 +6,9 6,9 9G,1 5,9 5,8 4,0 >12,0 20 % erhöhte Kapazität *) je 2 ml Endprodukt werden mit Alkohol bzw. Wasser bis zur Trübe titriert.Example 2 Following on from Example 1, the initial pH is adjusted to 7, an end product having a higher degree of condensation being obtained. The pH changes over the individual reaction stages caused by the various initial pH settings can be seen in the following table: I II end product 1 10 100 2 20 alcohol - 20 - 300 40 500 100 ° 1000 water precipitation 1 II 1 Alcohol water ph ph ph ph ph .1 ii Rep. 1 7.8, 7.2 7.2 + 6.9 6.9 + 6, 2 5.9 5.8 4.3 - S, O> 12.0 Rep. 2 7.4 + 7.0 7> 0 + 6.7 6.7 9 6, a 5. 7 5.6 3.5 - 4.0 9.0 Rep. 3 7.4 a 6, 9> 6.9 + G, 4 + 6.1 6, o 4.0 G, O 7.0 Rep. 4 7> 4 to 7.1 7.1 +6.9 6.9 9G, 1 5.9 5.8 4.0> 12.0 20% increased capacity *) per 2 ml of end product are titrated with alcohol or water until turbid.

Aus den Titrationswerten der Alkohol-Wasser-Fällungstitration kann der erreichte Kondensationsgrad in etwa ermittelt werden, wobei der Trübungstest mit Alkohol den hydrophilen Anteil, der sit Wasser den hydrophoben Anteil erfaßt.From the titration values of the alcohol-water precipitation titration the degree of condensation achieved can be roughly determined using the turbidity test with alcohol the hydrophilic part, while water detects the hydrophobic part.

Diese Tabelle offenbart, daX eine Anlage nach der Erfindung in weitgehende. fang sehr exakte Variationsmöglichkeiten in bezug auf die Kapazität der Anlage bzw. den gewünschten Kondensationsgrad zuläßt. Soll mit ein und derselben Anlage bei gleichbleibenden Kendensationsgrad eine höhere oder niedrigere Kapazität erreicht werden, dann läßt ich dies durch Änderung des anfangs einzustellenden pH-Wertes und entsprechende Abstimmung der Verweilzeiten bzw. Temperaturen in der Stufe I auf diesen pH-Wert und den Kondensationsgrad erreichen (e. Beispiel 4).This table reveals that a system according to the invention can be extensively. very exact variation possibilities with regard to the capacity of the system or allows the desired degree of condensation. Should be with one and the same system consistent Degree of termination a higher or lower Capacity can be reached, then I leave this to be set by changing the beginning pH value and corresponding adjustment of the residence times or temperatures in the Stage I to reach this pH value and the degree of condensation (e. Example 4).

Sollen mit der anlage Variationen in bezug auf das Endprodukt erreicht werden, dann kann dies einerseits durch Veränderung des Molverhältnisses der Ausgangskomponenten zueinander, andererseits jedoch auch durch Veränderung des Kondensationsgrades unter Zuhilfenahse der varilerbaren Verweilzeiten, entweder durch Kapazitätsveränderung oder durch Zu- und Abschaltung eines der Reaktoren der Verfahrensstufe I, erzielt werden. Eine weitere Möglichkeit besteht wiederum in der Änderung der Anfangt-Ph-Wertez.The aim is to achieve variations in relation to the end product with the system then this can be done on the one hand by changing the molar ratio of the starting components to each other, but on the other hand also by changing the degree of condensation under With the help of the variable dwell times, either by changing the capacity or by switching one of the reactors of process stage I on and off will. Another possibility is to change the initial t-ph values.

Auf diese Art und Weise sind Variationen z.B. in der Kapazität einer solchen Anlage bis + 20 % durchaus mglich.In this way there are variations in e.g. such a system up to + 20% is quite possible.

Die Anwendung dieses Verfahrens nach der Erfindung ist nicht auf die Reaktion zwischen Formaldehyd-Harnstoff beschränkt; sie ist überall dort möglich, wo ähnliche Reaktionen bzw. Reaktionsverläufe gegeben sind., B. könnte Formaldehyd teilweise oder ganz durch einen anderen geeigneten Aldehyd ersetzt werden. Harnstoff durch Dicyandia-id, Melamin oder Phenol ; die Erfindung eignet sich auch zur Herstellung von Harnstoff- oder Melaminformaldehydlackharzen.The application of this method according to the invention is not to the Reaction between formaldehyde-urea limited; it is possible everywhere where similar reactions or reaction courses are given., B. could formaldehyde be partially or wholly replaced by another suitable aldehyde. urea by dicyandia-id, melamine or phenol; the invention is also suitable for manufacture of urea or melamine formaldehyde lacquer resins.

Claims (11)

P a t e n t a n s p r ü c h e 1) Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung, von Kunstharzen durch Kondensation von Harnstoff od. dgl. und Formaldehyd in Gegenwart eines Kondensationsmittels, insbesondere zur Herstellung von Kunstharzleimen, in mehr als einer Stufe unterschiedlicher Reaktionsbedingungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion derart in zwei Hauptstufen abläuft, daß die Reaktion in der ersten Stufe ohne Rückmischung nur bis zur überwiegenden (90 %igen) Anlagerung des Formaldehyds an den llarnstoff zu kurikettigen und noch nicht vernetzten Produkten erfolgt und daß das Reaktionsgemisch dann in der zweiten Reektionsstufe der Rücknischung bis zur überwiegenden Bildung langkettiger, vernetzter Moleküle unterworfen wird. P a t e n t a n s p r ü c h e 1) Process for continuous production, of synthetic resins by condensation of urea or the like and formaldehyde in the presence a condensation agent, in particular for the production of synthetic resin glues, in more than one stage of different reaction conditions, characterized in that that the reaction takes place in two main stages that the reaction in the first Stage without backmixing only up to the predominant (90%) accumulation of formaldehyde on the llarnea to curable and not yet crosslinked products takes place and that the reaction mixture is then mixed up in the second reection stage is subjected to the predominant formation of long-chain, cross-linked molecules. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch nach kurzzeitiger Durchnischung der Ausgangskomponenten in mindestens einen rohrähnlichen Reaktor kleineren Querschnitts der ersten Verfahrensstufe eingeleitet und zur Vernetzung und Bildung langkettiger Moleküle in der zweiten Stufe mindestens einen Gefäß größeren Querschnitts zugeleitet wird, in welches die Reaktion unter Rückmischung zu Ende geführt wird.2) Method according to claim 1, characterized in that the reaction mixture after brief mixing of the starting components in at least one pipe-like Reactor of smaller cross section of the first process stage initiated and for crosslinking and forming long chain molecules in the second stage at least one vessel larger Cross-section is fed, in which the reaction to end with backmixing to be led. 3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Verfahrensbeginn die Temperatur zuerst stetig dann ab@chnittswird sich weise erhöht und der pH-Wert stetig über die ganze Verfahrensstufe erniedrigt.3) Method according to claim 1 or 2, characterized in that im At the beginning of the process, the temperature first steadily then increases gradually and the pH value is steadily lowered over the entire process stage. 009812/1604 4) Verfahren nach-einen der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Verfahrenistufe' die erhöhte Temperatur konstant gehalten wird wogegen der pH-Wert sich absatzweise ernie@rigt. 009812/1604 4) Method according to one of the claims 1 to 3, characterized in that in the second process stage 'the increased The temperature is kept constant whereas the pH value decreases intermittently. 3) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in der ersten Verfahrenastufe bei einer Temperatur von ca. 20 bis ca. 60°C und in der zweiten Vertabrensstufe bei Siedetemperatur der Lösung unter Normaldruck sbläuft. 3) Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the reaction in the first process stage at a temperature of about 20 to about 60 ° C and in the second Vertabrensstufe at the boiling point of the solution below Normal pressure runs. 6) Verfahren nach eine. der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem pH-Wert des Reaktionsgemische@ in der ersten Stufe von etwa 8,5 bis 7,0 auf etwa 6,4 bir 5, 9 und in der zweiten Stufe von ca. 3,9 bis 5,4 auf 5,5 bis 5,0 gearbeitet wird. 6) Procedure according to a. of claims 1 to 5, characterized in that that at a pH of the reaction mixture @ in the first stage of about 8.5 to 7.0 to about 6.4 to 5, 9 and in the second stage from about 3.9 to 5.4 to 5.5 to 5.0 is being worked. 7) Verfahren nach einet der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Reaktionsgemisch in beiden Stufen in Abhängigkeit von Temperatur und pH-Wert mindesten@ je etwa 25 Hinuten bis höchstens etwa je 3 bis 4 Stunden verweilt. 7) Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the reaction mixture in both stages as a function of temperature and pH at least @ each about 25 minutes to a maximum of about 3 to 4 hours each. 8) Verfahren nach eine. der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Ausgangskomponenten vor Eintritt in die erste Stufe bis zur überviegenden Lösung des Harnstoffes erfolgt. 8) Procedure according to a. of claims 1 to 7, characterized in that that the mixture of the starting components before entering the first stage up to predominant dissolution of the urea takes place. 9) Vorrichtung zur Durchführung eines der Verfahren nacli eine der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch mindestens cinen rohrähnlichen Reaktor kleineren Querschnitts für die erate in der zweiten Verfahrenastufe Verfahrensatufe und indestens ein Gefäß größeren Querschnitts vorgesehen sind und daß das Gefäß der zweiten Verfahrensstufe einen Rührer od. dgl. aufweist. 9) Device for performing one of the methods according to one of the Claims 1 to 8, characterized by at least one tube-like reactor smaller Cross-section for the erate in the second procedural stage and at least a vessel of larger cross-section are provided and that the vessel of the second process stage has a stirrer or the like. 1 Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach der Erfindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rehrähnliche Reaktor der ersten Verfahrensstufe aus mehreren voneinander getrennten Reaktoren besteht, von denen der erste unbeheizt ist, der oder die anderen jedoch eine Temperaturregelung aufweisen.1 device for performing the method according to the invention according to Claim 9, characterized in that the Rehr-like reactor of the first process stage consists of several separate reactors, the first of which is unheated is, but the other or the other have a temperature control. 11) Vorrichtung nach eine der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß auch in der zweiten Verfahrensstufe mindestens zwei Gefäße vorgesehen sind, die beide je eine Teiperaturregelung aufweisen.11) Device according to one of claims 9 or 10, characterized in that that at least two vessels are also provided in the second process stage, both of which have a partial temperature control.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2241995A1 (en) * 1971-03-02 1974-04-04 Basf Ag Aminoplast solns - prepd continuously in series of reactors at controlled ph and molar ratio of formaldehyde to aminoplast precur
WO2009080798A1 (en) * 2007-12-21 2009-07-02 Dynea Oy A process for the continuous production of high efficient aqueous amino formaldehyde resin solutions

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